package codeRandomThoughts.Test18四数之和;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        //先对nums排序
        Arrays.sort(nums);

        List<List<Integer>> results = new ArrayList<>();
        int left = 0;
        int right = 0;
        for (int k = 0; k < nums.length; k++) {
            //剪枝
            if (nums[k] > target && nums[k] >= 0)
                break;
            //去重
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1])
                continue;
            //循环
            for (int i = k + 1; i < nums.length; i++) {
                //剪枝 这里这个剪枝有问题
                if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0)
                    break;
                //去重
                if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1])
                    continue;

                //每次初始化left和right
                left = i + 1;
                right = nums.length - 1;

                //循环
                while (right > left) {
                    long sum = (long) nums[k] + nums[i] + nums[left] + nums[right];
                    if (sum > target) {
                        right--;
                    } else if (sum < target) {
                        left++;
                    } else {
                        List<Integer> result = new ArrayList<>();
                        result.add(nums[k]);
                        result.add(nums[i]);
                        result.add(nums[left]);
                        result.add(nums[right]);
                        results.add(result);

                        //对left和right去重
                        while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                        while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;

                        right--;
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return results;
    }

    /**
     * 不是自己写的 这个时间复杂度低
     * 剪枝选的很好
     *
     * @param nums
     * @param target
     * @return
     */
    public List<List<Integer>> fourSum2(int[] nums, int target) {
        /*定义一个返回值*/
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        /*当数组为null或元素小于4个时，直接返回*/
        if (nums == null || nums.length < 4) {
            return result;
        }
        /*对数组进行从小到大排序*/
        Arrays.sort(nums);
        /*数组长度*/
        int length = nums.length;
        /*定义4个指针k，i，j，h  k从0开始遍历，i从k+1开始遍历，留下j和h，j指向i+1，h指向数组最大值*/
        for (int k = 0; k < length - 3; k++) {
            /*当k的值与前面的值相等时忽略*/
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }
            /*获取当前最小值，如果最小值比目标值大，说明后面越来越大的值根本没戏*/
            int min1 = nums[k] + nums[k + 1] + nums[k + 2] + nums[k + 3];
            if (min1 > target) {
                break;
            }
            /*获取当前最大值，如果最大值比目标值小，说明后面越来越小的值根本没戏，忽略*/
            int max1 = nums[k] + nums[length - 1] + nums[length - 2] + nums[length - 3];
            if (max1 < target) {
                continue;
            }
            /*第二层循环i，初始值指向k+1*/
            for (int i = k + 1; i < length - 2; i++) {
                /*当i的值与前面的值相等时忽略*/
                if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }
                /*定义指针j指向i+1*/
                int j = i + 1;
                /*定义指针h指向数组末尾*/
                int h = length - 1;
                /*获取当前最小值，如果最小值比目标值大，说明后面越来越大的值根本没戏*/
                int min = nums[k] + nums[i] + nums[j] + nums[j + 1];
                if (min > target) {
                    break;
                }
                /*获取当前最大值，如果最大值比目标值小，说明后面越来越小的值根本没戏，忽略*/
                int max = nums[k] + nums[i] + nums[h] + nums[h - 1];
                if (max < target) {
                    continue;
                }
                /*开始j指针和h指针的表演，计算当前和，如果等于目标值，j++并去重，h--并去重，当当前和大于目标值时h--，当当前和小于目标值时j++*/
                while (j < h) {
                    int curr = nums[k] + nums[i] + nums[j] + nums[h];
                    if (curr == target) {
                        result.add(Arrays.asList(nums[k], nums[i], nums[j], nums[h]));
                        j++;
                        while (j < h && nums[j] == nums[j - 1]) {
                            j++;
                        }
                        h--;
                        while (j < h && i < h && nums[h] == nums[h + 1]) {
                            h--;
                        }
                    } else if (curr > target) {
                        h--;
                    } else {
                        j++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }

}
